JP2552139B2 - Resin coated carrier for electrostatic latent image development - Google Patents

Resin coated carrier for electrostatic latent image development

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JP2552139B2
JP2552139B2 JP62151248A JP15124887A JP2552139B2 JP 2552139 B2 JP2552139 B2 JP 2552139B2 JP 62151248 A JP62151248 A JP 62151248A JP 15124887 A JP15124887 A JP 15124887A JP 2552139 B2 JP2552139 B2 JP 2552139B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子写真法、または静電記録法等における
静電潜像を乾式現像法によって可視像とするに際して使
用することのできる負帯電性乾式トナーのための樹脂被
覆キャリヤーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention can be used to form an electrostatic latent image in electrophotography, electrostatic recording or the like into a visible image by a dry developing method. It relates to a resin coated carrier for a dry chargeable toner.

[従来の技術] 電子写真法または静電記録法(以下、「電子写真法」
と称する)を概説すると、光導電性絶縁層(以下「感光
体」と称する)表面に形成せしめた静電荷潜像に対し、
正または負の電荷を有する着色微粉末(以下「トナー」
と称する)を用いて現像し、バイアス電極を用いて紙等
の支持体上に転写後、加熱、加圧あるいは溶剤蒸気等の
定着工程によって定着画像が形成される。
[Prior Art] Electrophotography or Electrostatic Recording (hereinafter referred to as "electrophotography")
Of the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductive insulating layer (hereinafter referred to as "photoreceptor"),
Colored fine powder having positive or negative charge (hereinafter referred to as "toner")
Is used to form a fixed image on a support such as paper using a bias electrode, and then a fixed image is formed by a fixing process such as heating, pressurizing or solvent vapor.

上記電子写真法における現像法としては、トナーとキ
ャリヤーより成る現像剤を使用するマグネットブラシ
法、カスケード法、ファーブラシ法等と称される二成分
系現像法と、トナーのみを用いておこなうパウダークラ
ウド法、接触現像法、ジャンピング現像法、マグネドラ
イ法などと称される一成分系現像法に大別され、これら
各種現像法において特に重要な点は、感光体上に形成さ
れた正または負の電荷による静電荷潜像を、より正確に
可視像化するために、トナー表面に静電荷潜像に対応す
る反対電荷の所望量を誘起させて保持することと、トナ
ーの安定した搬送にある。
As the developing method in the electrophotographic method, a two-component developing method called a magnet brush method, a cascade method, a fur brush method, and the like using a developer composed of a toner and a carrier, and a powder cloud using only a toner are used. Method, contact developing method, jumping developing method, one-component developing method called magnedry method, etc., and particularly important points in these various developing methods are positive or negative formed on the photoreceptor. In order to more accurately visualize the electrostatic latent image due to electric charge, it is necessary to induce and hold a desired amount of the opposite charge corresponding to the electrostatic latent image on the toner surface and to stably transport the toner. .

トナー表面に所望量の電荷を誘起する手段として、一
般にトナーとキャリヤー、スリーブ、ドクターブレード
等との摩擦による摩擦帯電現象が応用されており、この
所望量の電荷は一般に帯電量として取り扱われ、帯電量
の立上がり、帯電量の経時安定性、および、環境変動に
左右されない一定の帯電量の保持等の改良、改善に対す
る研究開発が、トナーに対し、またキャリヤー、スリー
ブ、ドクターブレード等に対して続けられている。
As a means for inducing a desired amount of electric charge on the toner surface, the frictional charging phenomenon due to friction between the toner and the carrier, sleeve, doctor blade, etc. is generally applied, and this desired amount of electric charge is generally treated as a charge amount and charged. R & D to improve the rise of the charge amount, stability of the charge amount over time, and maintenance of a constant charge amount that is not affected by environmental changes continues for toner, carrier, sleeve, doctor blade, etc. Has been.

トナーに一定帯電量を誘起し、安定に保持させるため
に、トナー作成時、結着剤中に顔料、染料、電荷制御剤
と称される添加剤が配合されるのが一般的であり、トナ
ーを正に帯電させる添加剤としては、ニグロシン、炭素
数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料、塩基性染
料、塩基性染料のレーキ顔料、第4級アンモニウム塩、
有機錫化合物、高級脂肪酸の金属塩、ガラス、雲母、酸
化亜鉛等の無機微粉末、EDTA、アセチルアセトンの金属
錯体等、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ
基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂等が単
独でまたは複数混合して使用され、またトナーを負に帯
電させる添加剤としては、モノアゾ染料金属塩、ニトロ
フミン酸およびその金属塩、サリチル酸、ナフトエ酸、
ダイカルボン酸のCo、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化
銅フタロシアニン顔料、ニトロ基、ハロゲン基を導入し
たスチレンオリゴマー、塩素化パラフィン、メラミン樹
脂等が使用されている。
In order to induce a certain amount of charge in the toner and hold it in a stable manner, it is common to add additives called pigments, dyes, and charge control agents to the binder during toner preparation. Examples of the additive for positively charging the ink include nigrosine, an azine dye containing an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms, a basic dye, a lake pigment of a basic dye, a quaternary ammonium salt,
Polyamines such as organotin compounds, metal salts of higher fatty acids, inorganic fine powders of glass, mica, zinc oxide, etc., metal complexes of EDTA, acetylacetone, vinyl polymers containing amino groups, condensation polymers containing amino groups, etc. Resins and the like may be used alone or as a mixture of two or more, and as an additive for negatively charging the toner, monoazo dye metal salt, nitrohumic acid and its metal salt, salicylic acid, naphthoic acid,
Metallic complexes such as Co, Cr, and Fe of dicarboxylic acids, sulfonated copper phthalocyanine pigments, styrene oligomers having nitro groups and halogen groups introduced, chlorinated paraffins, and melamine resins are used.

一方こられのトナーの摩擦対象物としては二成分系の
場合、キャリヤーと称される無機質粉体、例えば、鉄
粉、酸化鉄粉、フェライト、ガラス、珪砂、アルミ等の
無機質粉体が使用されており、また、一成分系の場合に
はスリーブ、ドクターブレード等との摩擦対象物が利用
されてる。
On the other hand, in the case of a two-component system as an object to be rubbed by these toners, an inorganic powder called a carrier, for example, an iron powder, iron oxide powder, ferrite, glass, silica sand, an inorganic powder such as aluminum is used. In the case of a one-component system, an object to be rubbed with a sleeve, a doctor blade, etc. is used.

[発明が解決しようとする問題点] 上記添加剤による帯電量の制御においては、これらの
添加剤は、結着剤との親和性ないし相溶性に劣るため、
トナー間の摩擦、キャリヤーとの衝突、スリーブ、ドク
ターブレード等との摩擦などの衝撃を受けて、トナー表
層部に存在する添加剤が離脱し、キャリヤー、スリー
ブ、ドクターブレード、感光ドラム等を汚染し、トナー
の帯電特性が劣化するため、高画質を長期に亘って再現
することが困難であり、実用上問題となっている。ま
た、これら添加剤は、一般に黒色系のものが多いためフ
ルカラーコピーのためのトナーに用いるには好ましくな
いという問題を有している。
[Problems to be Solved by the Invention] In the control of the charge amount by the above additives, since these additives have poor affinity or compatibility with the binder,
Additives existing on the toner surface layer are released due to impacts such as friction between toners, collision with carrier, friction with sleeve, doctor blade, etc., and contaminate carrier, sleeve, doctor blade, photosensitive drum, etc. However, since the charging characteristics of the toner deteriorate, it is difficult to reproduce high image quality for a long period of time, which is a practical problem. Further, these additives generally have a problem of being unsuitable for use in toners for full-color copying because many of them are generally black.

また、キャリヤーに関しては、鉄粉系キャリヤーは、
鉱石還元法、アトマイズ法、ミルスケール法、窒化粉砕
法、鉄粉溶融法等で製造されているが、これら製造法で
得られた鉄粉は、電気抵抗値が低いため、表面を酸化処
理し、キャリヤーとして使用されている。しかしなが
ら、キャリヤー表面のある部分は高抵抗のFe2O3層であ
り、また、ある部分はFe3O4層となっていると考えられ
ており、鉄粉キャリヤーの抵抗を高めるには限界があ
る。
As for the carrier, the iron powder carrier is
Manufactured by the ore reduction method, atomizing method, mill scale method, nitriding and pulverizing method, iron powder melting method, etc.The iron powder obtained by these manufacturing methods has a low electrical resistance value. , Used as a carrier. However, some parts of the carrier surface are considered to be high-resistance Fe 2 O 3 layers, and some parts are considered to be Fe 3 O 4 layers, so there is a limit to increasing the resistance of the iron powder carrier. is there.

また、フェライトキャリヤーはFe2O3、NiO、CuO、Co
O、MgO、ZnO、MnCO3、BaCO3、SrCO3等を主原料とし、添
加物としてAl2O3、Bi2O3、V2O5、PbO、SnO2、TiO2、CaC
O3、SiO2等と混合後、仮焼成、微粉砕、造粒、成型、高
温焼成の工程からなる乾式法によって作るのが一般的で
あるが、これらキャリヤーの電磁気特性、電気抵抗、磁
気特性等を制御するのに非常に高度な製造技術を必要と
し、またコスト高になるという欠点がある。また、ガラ
スビーズキャリヤーは、化学的に安定であり、成形性も
容易であり、トナーとの混合性、帯電性、流動性等も良
好であるが長期使用に際し各種の衝撃により破損、表面
キズ発生が生じキャリヤーとしての安定性に問題を有し
ている。
The ferrite carrier is Fe 2 O 3 , NiO, CuO, Co
O, MgO, ZnO, MnCO 3 , BaCO 3 , SrCO 3 etc. as the main raw material and Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , PbO, SnO 2 , TiO 2 , CaC as additives
O 3, after mixing with SiO 2 or the like, calcined, pulverized, granulated, molded, and make the dry method comprises the step of high temperature sintering is typically electromagnetic properties, electrical resistivity of these carriers, magnetic properties There is a drawback that it requires a very advanced manufacturing technique to control the above, and the cost is high. In addition, glass bead carriers are chemically stable, easy to mold, and have good mixing with toner, chargeability, fluidity, etc., but they are damaged by various impacts and surface scratches during long-term use. Is generated, and there is a problem in stability as a carrier.

また、これら各種キャリヤーを用いても、現在のとこ
ろトナーに対し所望する帯電量を誘起するのは困難であ
り、トナー中に電荷制御剤を0.5〜5重量%の範囲内で
使用するのが一般的である。
Even with these various carriers, it is currently difficult to induce a desired charge amount to the toner, and it is common to use a charge control agent in the toner within the range of 0.5 to 5% by weight. Target.

また、上記キャリヤーの高抵抗値化、長期安定性の付
与、トナーへの高帯電量誘起等を目的として、キャリヤ
ー表面に各種合成樹脂、例えばフッ素樹脂、アクリル樹
脂、スチレンアクリル共重合樹脂、シリコン樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリブタジエン樹脂等で被覆するか、あ
るいはこれら樹脂と電荷制御剤のごとき添加剤の混合物
を被覆する方法が検討、実施されている。しかしなが
ら、これらの方法でも帯電量の初期立上り速度が遅い、
添加剤が被膜より離脱し、長期使用に際し帯電量を安定
に維持できない等の問題を有している。
Further, various synthetic resins such as fluororesin, acrylic resin, styrene-acryl copolymer resin, and silicone resin are provided on the surface of the carrier for the purpose of increasing the resistance value of the carrier, imparting long-term stability, and inducing a high charge amount on the toner. A method of coating with a polyester resin, polybutadiene resin, or the like, or coating with a mixture of these resins and additives such as a charge control agent has been studied and implemented. However, even in these methods, the initial rising speed of the charge amount is low,
There is a problem that the additive is detached from the film and the charge amount cannot be stably maintained during long-term use.

本発明は、上記のごとき問題点の解決、すなわち、ト
ナーに適正な負帯電性を付与し、かつ長期に亘って所望
する帯電量をトナーに誘起することのできる樹脂被覆キ
ャリヤーを提供することを目的とするものであり、さら
には、結着剤中に混合使用される電荷制御剤の使用量を
低減もしくは無使用のトナーに対しても適正な負帯電量
を誘起させることのできる樹脂被覆キャリヤーを提供す
ることを第2の目的とするものである。
The present invention aims to solve the above-mentioned problems, that is, to provide a resin-coated carrier capable of imparting an appropriate negative chargeability to a toner and inducing a desired charge amount in the toner for a long period of time. Further, the resin-coated carrier is intended to further reduce the amount of the charge control agent mixed and used in the binder, or to induce an appropriate amount of negative charge even for an unused toner. The second purpose is to provide

[問題点を解決するための手段] すなわち本発明は、ビニル重合性モノマーとジアルキ
ルアミノアルキル(メタ)アクリレートの4級アンモニ
ウム塩との共重合体であって、該共重合体のビニル重合
性モノマーとジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリ
レーの共重合比(重量%)が80〜98:2〜20であり、か
つ、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートの
4級塩がジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレー
ト1.0モルに対してスルホン酸基含有化合物0.8〜1.0モ
ルによって第4級アンモニウム塩となっている共重合体
(以下、「第4級アンモニウム塩共重合体」と称する)
の被覆膜を有することを特徴とする静電潜像現像用樹脂
被覆キャリヤーを提供することによって、上記目的を達
成し得たものである。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention is a copolymer of a vinyl-polymerizable monomer and a quaternary ammonium salt of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, wherein the vinyl-polymerizable monomer of the copolymer is used. The copolymerization ratio (% by weight) of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate is 80-98: 2-20, and the quaternary salt of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate is 1.0 mol of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate. A copolymer in which a quaternary ammonium salt is formed by 0.8 to 1.0 mol of a sulfonic acid group-containing compound (hereinafter, referred to as "quaternary ammonium salt copolymer")
The above object can be achieved by providing a resin-coated carrier for developing an electrostatic latent image, which has a coating film of

本発明における、上記第4級アンモニウム塩共重合体
は、ビニル重合性モノマーとジアルキルアミノアルキル
(メタ)アクリレートを共重合体とし、次いで、スルホ
ン酸基を有する有機化合物(本明細書において、「スル
ホン酸基含有化合物」と称することもある)で第4級ア
ンモニウム塩とするか、または、ビニル重合性モノマー
と、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートを
ハロゲン化アルキルにて第4級アンモニウム塩としたモ
ノマーとで共重合体とし、次いで、スルホン酸基を有す
る化合物を加えて脱ハロゲン化水系反応により製造する
ことができる。
In the present invention, the quaternary ammonium salt copolymer is a copolymer of a vinyl polymerizable monomer and a dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, and then an organic compound having a sulfonic acid group (in the present specification, "sulfone"). (Also referred to as "acid group-containing compound") or a quaternary ammonium salt or a vinyl-polymerizable monomer and a dialkylaminoalkyl (meth) acrylate are converted to a quaternary ammonium salt with an alkyl halide. It can be produced by a dehalogenation aqueous reaction by adding a compound having a sulfonic acid group to the above to form a copolymer.

本発明における上記第4級アンモニウム塩共重合体を
製造するのに用いることのできるビニル重合性モノマー
としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロ
ピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリ
レート、iso−ブチルメタクリレート、シクロヘキシル
((メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)ア
クリレート、(メタ)アクリル酸、酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル等である。
Vinyl polymerizable monomers that can be used to produce the quaternary ammonium salt copolymer in the present invention include styrene, α-methylstyrene, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth). ) Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl methacrylate, cyclohexyl ((meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, vinyl acetate, vinyl propionate and the like.

本発明において用いることのできるジアルキルアミノ
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジメ
チルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート等のジ(低級アルキル)アミノエチル
(メタ)アクリレートである。
Examples of the dialkylaminoalkyl (meth) acrylate that can be used in the present invention include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dipropylaminoethyl (meth) acrylate, dibutylaminoethyl (meth) acrylate. And other di (lower alkyl) aminoethyl (meth) acrylates.

ビニル重合性モノマーとジアルキルアミノエチル(メ
タ)アクリレートとの共重合体を、第4級アンモニウム
塩とするに際し使用することのできるスルホン酸基を有
する有機化合物としては、パラトルエンスルホン酸アル
キルエステル、例えば、パラトルエンスルホン酸メチ
ル、パラトルエンスルホン酸エチル、パラトルエンスル
ホン酸プロピルが好適である。
Examples of the organic compound having a sulfonic acid group that can be used when a copolymer of a vinyl polymerizable monomer and dialkylaminoethyl (meth) acrylate is used as a quaternary ammonium salt include paratoluenesulfonic acid alkyl ester, for example, , Methyl paratoluenesulfonate, ethyl paratoluenesulfonate and propyl paratoluenesulfonate are preferred.

また、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレー
トをハロゲン化アルキルにて第4級アンモニウム塩とす
るに際して用いることのできるハロゲン化アルキルとし
ては、例えば、メチルクロライド、メチルブロマイド、
エチルクロライド、エチルブロマイド、プロピルクロラ
イド、プロピルブロマイド、ブチルクロライド、ブチル
ブロマイド等である。
In addition, examples of the halogenated alkyl that can be used when the dialkylaminoalkyl (meth) acrylate is converted into the quaternary ammonium salt by the alkyl halide include, for example, methyl chloride, methyl bromide,
Examples include ethyl chloride, ethyl bromide, propyl chloride, propyl bromide, butyl chloride and butyl bromide.

本発明の第4級アンモニウム塩共重合体を製造するの
に用いることのできるスルホン酸基含有化合物は、スル
ホン酸メチル、スルホン酸エチル、スルホン酸プロビ
ル、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸が
好適である。
The sulfonic acid group-containing compound that can be used for producing the quaternary ammonium salt copolymer of the present invention is preferably methyl sulfonate, ethyl sulfonate, propyl sulfonate, paratoluene sulfonic acid, or naphthalene sulfonic acid. is there.

本発明の樹脂被覆キャリヤーを得るのに用いることの
できる第4級アンモニウム塩共重合体は、上記各成分を
用い、常法に従って共重合等をおこなうことによって得
ることができるが、該共重合体中のビニル重合性モノマ
ーの共重合比は80〜98重量%の範囲であり、特に87〜97
重量%の範囲であることが好ましい。すなわち、共重合
比が98重量%より多くなると、トナーに対して負電荷を
誘起させる能力に劣り、また、80重量%より少なくなる
と、相対的に該共重合体中の第4級アンモニウム塩基濃
度が増し、抵抗値の低下、キャリヤーに被覆した際の被
膜特性の低下が生じ好ましくない。
The quaternary ammonium salt copolymer that can be used to obtain the resin-coated carrier of the present invention can be obtained by using each of the above-mentioned components and performing copolymerization according to a conventional method. The copolymerization ratio of the vinyl polymerizable monomer in the range is 80 to 98% by weight, especially 87 to 97
It is preferably in the range of% by weight. That is, when the copolymerization ratio is more than 98% by weight, the ability to induce a negative charge on the toner is poor, and when it is less than 80% by weight, the quaternary ammonium base concentration in the copolymer is relatively high. Undesirably results in a decrease in the resistance value and a decrease in the coating properties when the carrier is coated.

また、ビニル重合性モノマーの共重合成分として使用
されるジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート
またはジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート
の第4級アンモニウム塩モノマーの共重合比は2〜20重
量%であり、好ましくは3〜13重量%である。
Further, the dialkylaminoalkyl (meth) acrylate or the quaternary ammonium salt monomer of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate used as a copolymerization component of the vinyl polymerizable monomer has a copolymerization ratio of 2 to 20% by weight, preferably Is 3 to 13% by weight.

スルホン酸基を有する有機化合物は、ジアルキルアミ
ノアルキル(メタ)アクリレート、または、その第4級
アンモニウム塩モノマー1.0モルに対して、0.8〜1.0モ
ルの範囲、好ましくは0.85〜1.0モルの範囲で使用され
る。スルホン酸基を有する有機化合物が0.8モルより少
ないと、トナーに対して必要とする負電荷を誘起させる
ことができず、反対に1.0モルより多いと未反応のスル
ホン酸基を有する有機化合物が被覆膜中に残留し、トナ
ー汚染の原因となり、また、理論的にはその存在によっ
て負電荷誘起に何等のプラス効果もおよぼさない。
The organic compound having a sulfonic acid group is used in an amount of 0.8 to 1.0 mol, preferably 0.85 to 1.0 mol, based on 1.0 mol of the dialkylaminoalkyl (meth) acrylate or its quaternary ammonium salt monomer. It When the amount of the organic compound having a sulfonic acid group is less than 0.8 mol, the negative charge required for the toner cannot be induced. On the contrary, when the amount of the organic compound having a sulfonic acid group is more than 1.0 mol, the organic compound having an unreacted sulfonic acid group is undesired. It remains in the coating film and causes toner contamination, and theoretically has no positive effect on the induction of negative charges.

上記ビニル重合性モノマーとジアルキルアミノアルキ
ル(メタ)アクリレートもしくはジアルキルアミノアル
キル(メタ)アクリレートの第4級アンモニウム塩との
共重合に際し、重合開始剤として有機過酸化物系、また
は、アゾ系重合開始剤を使用することができるが、有機
化酸化物の場合はその分解物がカルボキシル基を有する
ので好ましくなく、アゾ系開始剤、例えばアゾビスイソ
ブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ア
ゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリ
ル)、2−フェニルアゾ(2,4−ジメチル−4−メトキ
シバレロニトリル)等をモノマー混合物に対し0.5〜5
重量%の範囲で用いるのが好ましい。また、その重合法
としては溶液重合、懸濁重合、塊状重合などのいずれの
方法を用いることも可能であり、特に限定するものでは
ないが、得られる重合体の重量平均分子量(以下、“M
w"と称する)の制御が容易であることより、有機溶媒中
で上記モノマー混合物を共重合させる溶液重合法を採用
するのが特に好ましい。
Upon copolymerization of the vinyl polymerizable monomer with a dialkylaminoalkyl (meth) acrylate or a quaternary ammonium salt of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, an organic peroxide type or azo type polymerization initiator is used as a polymerization initiator. Although it is possible to use, it is not preferable in the case of organic compound oxide because the decomposition product has a carboxyl group, azo initiators, for example, azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, azobis (2, 4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), 2-phenylazo (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), etc., in an amount of 0.5 to 5 relative to the monomer mixture.
It is preferably used in the range of% by weight. Further, as the polymerization method, any method such as solution polymerization, suspension polymerization and bulk polymerization can be used, and is not particularly limited, but the weight average molecular weight of the obtained polymer (hereinafter, referred to as “M
It is particularly preferable to employ a solution polymerization method in which the above-mentioned monomer mixture is copolymerized in an organic solvent, because the control of "w") is easy.

本発明において、第4級アンモニウム塩共重合体のMw
は、特に限定するものではないが、3,000以上であるこ
とが好ましく、Mwが3,000より小さいと高湿度環境下で
の帯電性の低下が大きく、また、被覆膜強度が低下しキ
ャリヤーとしての安定性に劣るようになる。
In the present invention, the Mw of the quaternary ammonium salt copolymer is
Is not particularly limited, but it is preferably 3,000 or more, and when Mw is less than 3,000, the chargeability in a high-humidity environment is greatly reduced, and the coating film strength is reduced to stabilize the carrier. Become inferior in sex.

本発明の樹脂被覆キャリヤーは、上記第4級アンモニ
ウム塩共重合体を、該重合体の良溶媒である有機溶媒、
例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族類、
アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン等の
ケトン類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等の
酢酸エステル類、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール等のアルコール類等の混合溶媒に溶解し
て塗液とした後、キャリヤー表面に塗布することによっ
て製造することができる。
The resin-coated carrier of the present invention comprises the quaternary ammonium salt copolymer, an organic solvent which is a good solvent for the polymer,
For example, aromatics such as benzene, toluene, xylene,
Acetone, methyl ethyl ketone, ketones such as isobutyl ketone, ethyl acetate, propyl acetate, acetic acid esters such as butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, after dissolving in a mixed solvent such as alcohols such as butanol as a coating liquid, It can be manufactured by coating on the surface of a carrier.

なお、該塗液には必要に応じて他の樹脂、例えば、ポ
リスチリン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル
酸エステル、ポリアクリロニトリル、合成ゴム系樹脂、
ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリカーボ
ネート、フェノール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、シリコーン樹脂等の樹脂を含有させることも可能で
あり、さらには、キャリヤー特性を改良する上で導電性
付与剤であるシリカ粉末、酸化アルミニウム、酸化セリ
ウム、炭化ケイ素、カーボンブラック、酸化スズ等を導
電性の調節用に、また、スペントトナーの堆積を防ぐ目
的で、例えば、脂肪酸金属塩、弗化ビニリデン等を混合
してもよい。
The coating liquid may contain other resins, if necessary, such as polystyrin, polyacrylic acid ester, polymethacrylic acid ester, polyacrylonitrile, synthetic rubber resin,
It is possible to incorporate resins such as polyurethane, polyamide, epoxy resin, polycarbonate, phenol resin, polyethylene, polypropylene, and silicone resin. Further, silica powder, which is a conductivity-imparting agent in order to improve carrier properties, and oxidation. Aluminum, cerium oxide, silicon carbide, carbon black, tin oxide or the like may be mixed with, for example, a fatty acid metal salt or vinylidene fluoride for the purpose of controlling conductivity and for preventing the deposition of spent toner.

上記第4級アンモニウム塩共重合体を被覆することの
できるキャリヤーとしては、鉄粉、酸化鉄粉、フェライ
ト、ニッケル等の磁性金属粉体、ガラスビーズ、シリカ
粒子、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、ロッシェル
塩等であり、その粒子径は、20〜1000μm、好ましくは
30〜300μm程度が好適である。
Carriers that can be coated with the above quaternary ammonium salt copolymer include iron powder, iron oxide powder, magnetic metal powder such as ferrite and nickel, glass beads, silica particles, sodium chloride, ammonium chloride, and Rochelle salt. And the particle size is 20 to 1000 μm, preferably
About 30 to 300 μm is suitable.

本発明の樹脂被覆キャリヤーの製造法を例示すると、
キャリヤー粒子を約50〜60℃の雰囲気中に浮遊させ、上
記第4級アンモニウム塩共重合体を1〜10重量%含有す
る稀薄溶液として噴霧乾燥するか、あるいは、前記重合
体の稀薄溶液中に、稀薄溶液100重量部に対して0.1〜10
重量部程度のキャリヤー粒子を加え、ボールミル、高速
攪拌機等により充分分散後噴霧乾燥する等である。
Exemplifying the method for producing the resin-coated carrier of the present invention,
The carrier particles are suspended in an atmosphere of about 50-60 ° C and spray-dried as a dilute solution containing the quaternary ammonium salt copolymer in an amount of 1-10% by weight, or in a dilute solution of the polymer. , 0.1-10 for 100 parts by weight of dilute solution
The carrier particles are added in an amount of about 1 part by weight, sufficiently dispersed by a ball mill, a high speed stirrer, etc., and then spray dried.

また、上記第4級アンモニウム塩共重合体を一成分系
現像法におけるスリーブ、ドクターブレード等の表面に
塗布し、本発明の樹脂被覆キャリヤーと同等の特性を得
ることも可能である。
It is also possible to apply the above quaternary ammonium salt copolymer to the surface of a sleeve, doctor blade or the like in the one-component developing method to obtain the same characteristics as the resin-coated carrier of the present invention.

[実施例] 以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明
する。なお、実施例中の各成分の共重合比または混合比
は、特に断わりのない場合は、重量基準で示す。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. In addition, the copolymerization ratio or the mixing ratio of each component in Examples is shown on a weight basis unless otherwise specified.

実施例−1 攪拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を付した
2フラスコに、メタノール300g、トルエン100g、スチ
レン540g、ジメチルアミノメチルメタクリレート60gお
よびアゾビスジメチルバレロニトリル8gを仕込み、攪
拌、窒素導入下70℃で12時間溶液重合後、得られた溶液
重合体を冷却し、さらに、トルエン150g、メタノール10
0g、パラトルエンスルホン酸メチル71.0gを加え70℃に
て5時間攪拌下に造塩を行って、第4級アンモニウム塩
共重合体(I)を得た。
Example 1 In a two flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, and a nitrogen introducing tube, 300 g of methanol, 100 g of toluene, 540 g of styrene, 60 g of dimethylaminomethyl methacrylate and 8 g of azobisdimethylvaleronitrile were charged, and the mixture was stirred under nitrogen introduction. After solution polymerization at 70 ° C for 12 hours, the resulting solution polymer was cooled, and further, toluene 150g, methanol 10
0 g and 71.0 g of methyl paratoluenesulfonate were added, and salt formation was performed at 70 ° C. for 5 hours with stirring to obtain a quaternary ammonium salt copolymer (I).

上記の重合体(I)100gを、トルエン400g、メチルエ
チルケトン400g、メタノール200gの混合溶媒に溶解した
中に、粒径約200μmの鉄粉1Kgを分散し、ボールミル中
で約60分攪拌混合後スプレドライヤーにて乾燥し、55メ
ッシュの篩を用いて樹脂被覆キャリヤーを作成した。
100 g of the above polymer (I) was dissolved in a mixed solvent of 400 g of toluene, 400 g of methyl ethyl ketone, and 200 g of methanol, and 1 kg of iron powder having a particle size of about 200 μm was dispersed, and the mixture was stirred and mixed in a ball mill for about 60 minutes and then a spray dryer. And dried to prepare a resin-coated carrier using a 55-mesh screen.

スチレン/n−BMA(65/35)共重合体(Mw320,000)100
部、および、カーボンブラック(キャボット社製ラーベ
ン3500)5部を混練、粉砕、分級して粒径5〜20μm、
平均粒子径10.8μmのトナーとした。
Styrene / n-BMA (65/35) copolymer (Mw320,000) 100
Parts and 5 parts of carbon black (Raven 3500 made by Cabot) are kneaded, pulverized and classified to have a particle size of 5 to 20 μm,
The toner has an average particle size of 10.8 μm.

上記のキャリヤー100gに対して、上記のトナー10gを
混合して現像剤とした後、この現像剤の帯電量をブロー
オフ法で測定したところ、−18.7μc/gであった。
After 10 g of the above toner was mixed with 100 g of the above carrier to prepare a developer, the charge amount of this developer was measured by the blow-off method and found to be -18.7 μc / g.

また、この現像剤をシャープ社製SF825複写機を用い
て10,000枚の連続耐久テストを行ったが、コピー画像の
画像特性(階調性、再現性、カブリ等)に全く問題なか
った。また、各1,000枚コピー後のトナーボックス内の
残留トナーについて、前記同様に帯電量を測定したとこ
ろ、−18.2±0.5μc/gであり、安定性に優れたものであ
った。
Further, this developer was subjected to a continuous durability test of 10,000 sheets using an SF825 copying machine manufactured by Sharp Corporation, but there was no problem in the image characteristics (gradation, reproducibility, fog, etc.) of the copied image. The amount of charge of the residual toner in the toner box after each 1,000 copies was measured in the same manner as above, and found to be −18 ± 0.5 μc / g, indicating excellent stability.

実施例−2 スチレン/n−BMA(65/35、Mw320,000)共重合体100
部、カーボンブラック(三菱カーボンM−100)5部、
ボントロンS−34(オリエント化学社製)0.7部、の組
成で実施例−1と同様にしてトナーを作成し、このトナ
ー3部と実施例−1のキャリヤー97部を混合して現像剤
とした。
Example-2 Styrene / n-BMA (65/35, Mw 320,000) copolymer 100
Parts, carbon black (Mitsubishi Carbon M-100) 5 parts,
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 with the composition of 0.7 parts of Bontron S-34 (manufactured by Orient Chemical Co.), and 3 parts of this toner and 97 parts of the carrier of Example 1 were mixed to prepare a developer. .

上記で得られた現像剤について、実施例−1と同様に
して帯電量を測定したところ、−22.7μc/gであった。
また、この現像剤100gをポリエチレン製100ml容器に入
れ、60rpmの回転を与え、100時間単位で2000時間まで帯
電量変化を測定したところ、その帯電量は−22.3±0.6
μc/gと安定であった。
The amount of charge of the developer obtained above was measured in the same manner as in Example-1 to find that it was −22.7 μc / g.
Further, 100 g of this developer was put into a 100 ml container made of polyethylene, rotation was performed at 60 rpm, and a change in charge amount was measured in 100 hour units up to 2000 hours.The charge amount was -22.3 ± 0.6.
It was stable at μc / g.

実施例−3 実施例−1同様の反応容器に、メタノール300g、トル
エン100g、スチレン570g、ジメチルアミノエチルメタク
リレートのメチルクロライド4級塩30gおよびアゾビス
ジメチルバレロニトリル8gを仕込み、攪拌、窒素導入下
65℃で12時間溶液重合後、得られた溶液重合体を冷却
し、さらに、トルエン150g、メタノール100g、パラトル
エンスルホン酸24.8gを加え50℃にて4時間攪拌下に造
塩を行って、第4級アンモニウム塩共重合体重合体(I
I)(Mw5,700)を得た。
Example-3 In a reaction vessel similar to that of Example-1, 300 g of methanol, 100 g of toluene, 570 g of styrene, 30 g of quaternary salt of methyl chloride of dimethylaminoethyl methacrylate and 8 g of azobisdimethylvaleronitrile were charged and stirred under nitrogen introduction.
After solution polymerization at 65 ° C. for 12 hours, the resulting solution polymer was cooled, and 150 g of toluene, 100 g of methanol and 24.8 g of paratoluenesulfonic acid were added, and salt formation was performed at 50 ° C. for 4 hours with stirring, Quaternary ammonium salt copolymer polymer (I
I) (Mw 5,700) was obtained.

この重合体(II)15gとポリメチルメタクリレート(M
w450,000)35gをトルエン350g、メチルエチルケトン500
g、酢酸エチル150gに溶解し、50℃の雰囲気中に浮遊せ
しめた粒子径約200μmの鉄粉に噴霧し、乾燥して樹脂
被覆キャリヤーを得た。
15 g of this polymer (II) and polymethyl methacrylate (M
w450,000) 35 g of toluene 350 g, methyl ethyl ketone 500
g, 150 g of ethyl acetate, sprayed on iron powder having a particle diameter of about 200 μm suspended in an atmosphere of 50 ° C., and dried to obtain a resin-coated carrier.

このキャリヤー98部と実施例−2のトナー2部を混合
して現像剤とし、実施例−1と同様にして帯電量を測定
したところ、−19.5μc/gであった。
When 98 parts of this carrier and 2 parts of the toner of Example-2 were mixed to make a developer, and the charge amount was measured in the same manner as in Example-1, it was -19.5 µc / g.

またこの現像剤を用いてセレン感光体上の静電荷潜像
をカスケード現像法にて現像したところ、良好な画像が
得られた。
Further, when an electrostatic latent image on a selenium photoreceptor was developed with this developer by a cascade development method, a good image was obtained.

実施例−4 実施例−1と同様の反応容器に、スチレン582g、ジエ
チルアミノエチルメタクリレート18g、重合開始剤5gお
よび、メチルエチルケトン105gを仕込み、80℃で12時間
反応後、メチルエチルケトン295gおよび、パラトルエン
スルホン酸メチル15.4gを加えて80℃で5時間反応さ
せ、第4級アンモニウム塩共重合体(III)を得た。
Example-4 In a reaction vessel similar to Example-1, styrene 582g, diethylaminoethyl methacrylate 18g, polymerization initiator 5g, and methyl ethyl ketone 105g were charged, and after reacting at 80 ° C for 12 hours, methyl ethyl ketone 295g and paratoluenesulfonic acid. Methyl (15.4 g) was added and the mixture was reacted at 80 ° C. for 5 hours to obtain a quaternary ammonium salt copolymer (III).

この重合体(III)をトルエン/メチルエチルケトン
(1/1)混合溶媒に溶解して4%溶液とし、実施例−1
と同様にして樹脂被覆キャリヤーを得た。
This polymer (III) was dissolved in a mixed solvent of toluene / methyl ethyl ketone (1/1) to obtain a 4% solution.
A resin-coated carrier was obtained in the same manner as in.

このキャリヤー100gと実施例−1のトナー10gからな
る現像剤の帯電量は−20.2μc/gであった。またこのキ
ャリヤー100gと実施例−2のトナー3gからなる現像剤の
帯電量は−23.7μc/gであり、実施例−2同様の帯電量
変化は、−24.0±0.5μc/gと安定であった。
The charge amount of the developer composed of 100 g of the carrier and 10 g of the toner of Example 1 was −20.2 μc / g. The charge amount of the developer consisting of 100 g of the carrier and 3 g of the toner of Example-2 was -23.7 μc / g, and the change in charge amount as in Example-2 was stable at -24.0 ± 0.5 μc / g. It was

[発明の効果] 本発明の静電潜像現像用樹脂被覆キャリヤーは、従来
一般的に用いられているあらゆる種類のキャリヤーを、
特定組成の共重合体で被覆するだけのものであるにもか
かわらず、トナーに対し、特に電荷制御剤を添加しない
トナーに対しても、適正で、かつ、経時安定に優れた負
帯電性を付与することのできるきわめて優れたものであ
る。
[Advantages of the Invention] The resin-coated carrier for developing an electrostatic latent image of the present invention includes all types of carriers that are conventionally used,
Even though it is only coated with a copolymer of a specific composition, it has a proper negative chargeability and excellent stability over time, even to toners, especially toners to which no charge control agent is added. It is an extremely excellent thing that can be given.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ビニル重合性モノマーとジアルキルアミノ
アルキル(メタ)アクリレートの4級アンモニウム塩と
の共重合体であって、該共重合体のビニル重合性モノマ
ーとジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートの
共重合比(重量%)が80〜98:2〜20であり、かつ、ジア
ルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートの4級塩が
ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート1.0モ
ルに対してスルホン酸基含有化合物0.8〜1.0モルによっ
て第4級アンモニウム塩となっている共重合体の被覆膜
を有することを特徴とする静電潜像現像用樹脂被覆キャ
リヤー。
1. A copolymer of a vinyl-polymerizable monomer and a quaternary ammonium salt of a dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, wherein the vinyl-polymerizable monomer of the copolymer is a copolymer of the dialkylaminoalkyl (meth) acrylate. The polymerization ratio (% by weight) is 80 to 98: 2 to 20, and the quaternary salt of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate is 0.8 to sulfonic acid group-containing compound with respect to 1.0 mol of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate. A resin-coated carrier for developing an electrostatic latent image, which has a coating film of a copolymer which becomes a quaternary ammonium salt by 1.0 mol.
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